智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计分析

2021-01-10 19:24李流
科学与生活 2021年26期
关键词:电气系统

李流

摘要:随着我国生态文明建设的全面推进,广大群众对生活和工作环境的节能与环保问题越来越重视。为了更好地促进建筑行业的高质量发展转型,必须将绿色环保理念和节能减排技术应用在电气设计中。智能楼宇建筑作为整体行业未来发展的必然趋势,必须要保证节能效果。本文就智能楼宇建筑的电气节能现状进行分析,并探讨节能设计要点,以供参考。

关键词:智能楼宇建筑;电气系统;节能优化设计

引言

在網络技术、通讯技术和自动化技术不断升级且逐渐渗透在各个领域的背景下,智能楼宇建筑已经成为了我国建筑行业在未来的重点发展方向。为了更好地体现智能楼宇建筑在节能环保中的优势,电气设计必须要满足低能耗、零污染和高效率的节能环保要求,不断提高资源利用率。

1智能楼宇建筑电气节能现状

就建筑的总耗能来说,电气消耗占很大比重,且是主要消耗的构成。而智能化楼宇建筑集合了网络、通讯、自动化等多方面技术,实现了现代建筑的自动化控制平台、便捷化办公系统和高质量的通讯监控,为住户提供了一个低碳环保,更舒适且更安全的生活办公环境。智能楼宇建筑作为现代化建筑中的节能环保代表,可以借助自动化控制系统来有效地控制建筑的硬件设施和软件设备。在当前的建筑电气节能设计中,风能、太阳能等以清洁能源为代表的新能源是电气工程重点研究的主题,特别是在智能楼宇建筑中[1]。

尽管现阶段电气节能技术处于不断升级优化的阶段,但我国智能化建筑的控制体系还有待完善,所以电气节能在优化设计中还存在一定问题。一方面,是建筑工程电气专业人员未能在设计和施工阶段全面地分析和把握现有的电气节能技术,导致在设计施工的过程中存在许多阻碍,使智能楼建筑的电气节能系统未能充分发挥节能效果。另一方面,是智能楼宇建筑的电气设备存在的问题,作为建筑电气节能系统构成的关键要素,更是发挥智能建筑工程优势和电气节能技术特点的重要依托,当前,我国关于智能建筑电气节能设备的研发和应用还处于未成熟阶段,必须加快完善和审计电气设备及元件,才能更好地发挥节能设计的环保降耗特性。

2智能楼宇建筑节能设计

为了更好地体现智能楼宇建筑的电气节能优势,考虑到我国我国电气工程存在的缺陷和不足,必须从节能设计入手,加强对节能系统的统筹协调,通过优化和完善电气节能设备设施,发挥系统的节能作用。不仅如此,还要在节能的基础上,保证电气系统与节能技术的安全性与适应性,进一步满足国家对智能楼宇建筑建设的相关标准,提高技术规范。例如,在设计智能楼宇建筑的配电系统时,应根据用电总负荷和节能等级优化变电、配电设备及线路的安装位置,并选择节能型变压器。还有照明设备的选择与安装,应根据楼宇建筑的实际光照需要,以充分利用自然光照资源为原则,选择节能型照明灯具和自动控制的开关,以此来实现电气设计的节能环保目标。针对智能楼宇建筑的电气节能优化的具体设计,还要从以下几方面进行优化,全面提升建筑的智能化水平[2]。

2.1空调系统

在现代建筑和家居办公环境中空调设备已经成为了最基本的电器,根据我国近几年的建筑耗能统计,其60%的能耗都是出自于建筑的空调或暖通系统,因此,在智能楼宇建筑电气节能优化设计中,必须要有效降低空调系统的能耗。在电气施工的空调系统设计和安装环节过程中,供电系统设计人员应加强与空调安装人员的合作,以节能性和适应性为原则,合理选择空调设备,并对其控制模式进行优化设置,使其相关运行参数被调整至最佳状态,充分发挥节能节电能效。尤其是空调设备的接口处设计和施工都要力求实现电气节能目标,以此来确保空调系统始终处于最佳的节能运行状态。

相应地,还要结合不同地区建筑工程的实际需要,考虑的不同季节的空调系统运行状况,及时调整空调系统的节能设置。例如,可以选择最新的水源热泵空调节能系统,通过水源热泵机组好地热能交换装置,更好地适应建筑内外部温度变化,在空气温湿度较低的冬季,通过热泵机组吸收利用地源热能,以保证智能楼宇建筑内部供暖,提供良好的温湿度环境。在炎热的夏季,可以借助热泵机吸收室内热量并将其在地源释放,有效降低室内温度,使建筑达到冬暖夏凉的最佳状态,保证空调系统在运行过程中的节能效果,实现零污染、零排放、低耗能。解决以往传统中央空调设备与系统的低效能、高能耗、高排放问题,并提高整体空调机组的安全性与稳定性。另外,在智能楼宇建筑空调优化设计中,还可以根据负载变化调节装置选择调速电机,通过加强对水泵、风机等空调机电设备的控制,有效节约电能,实现质量控制。

2.2供配电系统

供配电系统是智能楼宇建筑节能设计中最重要的部分,工程设计人员通过前期的勘察统计与分析,可以进一步掌握建筑内部的用电情况,在把握建筑用电总负荷和等级分类的基础上,保证供配电系统设计的合理性和可行性。为了更好地实现节能目标,提高前期投资的有效利用率,为住户提供更安全、稳定的电力供应服务,在设计优化中应把握以下两方面要点:

一方面,要确保有效提高配电系统的整体功率因数。考虑到配电线路的损耗问题主要受功率因数的影响,为了减少损耗,必须要提高功率因数,以此来到达设计节能的目的。在具体的设计和实施中,除了在满足供电安全与稳定性的基础上提高用电设备的功率因数,还要从电容器的适配入手,通过无功补偿提高线路的功率因数,以此来减少无功电流。针对建筑电气工程中的特殊线路还要进行分散处理,可以选择就地补偿或高低压柜等优化设计模式。

另一方面,要保证变压器的有功损耗和优化。变压器虽然在总体电气能耗中的占比只有5%,但其本身却有更大作用,能有效提高供配电安全性与可靠性,减少有功损耗。为了更好地实现环保节能目标,智能楼宇建筑在电气设计中应选择节能性更好的sl9和sc8型变压器,有效减少涡流与漏磁损耗

2.3照明系统

照明系统所提供的光环境,不仅是生活、办公与生产的基础,更是电气节能设计水平的综合体现。为了更好地满足人们对建筑内部照明的需求,同时实现节能环保的目标,必须优化照明系统的设计与安装。

首先,应从光源的选择入手,考虑到室内光线对眼睛视力的影响,应选择能源转化率更高的照明设备,保证节能光源的发光和低污染效果。就灯具来说,在设计优化中应优先选择高直光通比且高透光率的室内灯具,还要保证其效率在70%以上。

其次,是照明控制方式的选定。要充分利用自然光源,在建筑的结构设计和装修时就要将采光面积和透光效果考虑进去,根据建筑不同方位自然光的强度特点合理设计室内照明,以此降低照明耗能[3]。

最后,考虑到智能楼宇建筑的一些固定场所,例如办公区、楼梯、卫生间等公共区域,还要设计好照明的定期控制,在满足人们活动需求的基础上,合理控制开关数量,可以采用光控或声控节能开关,以此来节省照明系统的整体能耗。

结语:综上所述,随着我国的现代化建设,建筑行业正处于高质量发展转型的关键期,智能楼宇建筑作为整个行业的发展趋势必须满足节能减排、生态友好的要求与条件。在深入分析建筑电气节能现状的基础上,还要进一步从设计上优化电气节能的技术应用、设备安装以及整体布局,把握节能设计在空调系统、供配电系统以及照明系统中实际应用要点,才能最大限度地提高智能楼宇建筑的节能效果,更好地满足节能环保的生态效益,促进建筑行业的可持续发展。

参考文献:

[1]蔡柳萍,谌颃,钟健,等.智能楼宇控制平台的研究与分析[J].信息记录材料,2021,22(09):216-218.

[2]李欣璇,刘丽丽,陈曈,等.综合能源智能楼宇能量优化管理技术发展趋势研究[J].能源与节能,2021(07):56-57+64.

[3]朱伊华.楼宇智能化技术在智能楼宇建筑中的运用[J].电子技术与软件工程,2021(13):113-114.

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